[發明專利]動態成像線掃描相機標定方法

有效

• 申請號: 201210094584.4
• 申請日: 2012-04-01
• 公開（公告）號: CN103369346A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 楊水山;王康健;何永輝;梁爽
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: H04N17/00
• 分類號: H04N17/00;G06T7/00
• 代理公司: 上?？歧鲗＠碛邢挢熑喂?31117
• 代理人: 鄭明輝

技術領域

本發明涉及機器視覺檢測領域，尤其涉及一種基于線掃描相機成像中相機焦距和位置調整的一種輔助方法。

背景技術

線掃描相機廣泛應用于連續帶材成像領域，具有適合高速圖像采集、感光性能好、高分辨率等優點。線掃描相機在使用過程中，調整相機清晰成像的問題一直困擾其順利應用。線掃描相機的成像原理要求相機成像時被拍攝物體與相機之間要存在相對運動，而且只有被拍攝物體的運動速度和成像速度在相互匹配的條件下才可以獲得清晰、均勻和穩定的圖像。

通常線掃描相機的標定是通過相機對靜態物體成像完成的，靜態物體上存在亮度差異明顯的邊界，調整相機并觀察所采集的圖像中對比度差異較大的邊界成像的清晰度，來判斷相機是否調整到最佳狀態，即將成像物距調整到了合理范圍。中國專利200810167595.4和200710047426.2均是該思想的實現和應用。該方法在一定程度上只能比較粗略的觀察相機清晰的成像效果，而很難實現相機的精確調整。

發明內容

本發明的目的在于提供一種動態成像線掃描相機標定方法，該方法以模擬連續帶材相對運動來輔助線掃描相機成像，通過直觀地看到圖像效果確定線掃描相機是否調整到最佳狀態。

為實現上述發明目的，本發明采用了如下技術方案：

一種動態成像線掃描相機標定方法，其步驟是：

第一，將線掃描相機標定輔助裝置放置在線掃描相機待成像位置；所述相機待成像位置是指相機正常工作時相機的工作位置，在該位置處相機、光源與被拍攝物體相匹配構成成像角度；所述線掃描相機標定輔助裝置包括：動力旋轉機構、滾筒、支架和編碼器，滾筒安裝在兩側支架上，動力旋轉機構帶動滾筒旋轉，編碼器安裝在與滾筒一起旋轉的轉軸上，動力旋轉機構具備調速功能；

第二，將滾筒與被拍攝物的被拍攝平面相切，滾筒與該平面的切線為相機成像面；

第三，在滾筒圓周外表面上貼上帶有刻度標識或圖案的紙張，開動動力旋轉機構帶動滾筒旋轉，線掃描相機對準滾筒母線成像；所述滾筒母線作為被拍攝物體的被拍攝平面，與相機、光源相匹配構成成像角度；檢查光源正常工作，相機在預設的曝光時間和采集速度參數條件下成像；

第四，調整滾筒的旋轉速度與圖像采集速度匹配，得到所設置的成像分辨率；

第五，通過滾筒的相對運動，線掃描相機采集動態圖像，將滾筒圓周上的圖案拍攝成連續的直觀圖像；

第六，逐漸調節相機鏡頭，觀測線掃描相機的成像對比度和清晰度，直至采集到清晰的圖像為止，則線掃描相機標定完畢。

進一步，輸出所述線掃描相機標定輔助裝置的編碼器采集的速度脈沖信號，用來觸發線掃描相機采集圖像，實現相機的圖像采集速度與滾筒的旋轉速度相匹配。

進一步，對于多個線掃描相機，在分別調整相機的成像清晰度之后，將線掃描相機標定輔助裝置置于相鄰的兩個相機的成像視野之內，兩個相機成像時會存在重疊區域，觀察并測算重疊區域，調整相機之間的間距。

本發明通過模擬真實相機成像條件下的被拍攝物體相對運動，實現線掃描相機有效、直觀地動態圖像采集；調整相機鏡頭并觀察圖像的清晰度完成單個相機的清晰度標定。在多個相機應用的場合，分別調整好單個相機的成像清晰度之后，借助線掃描相機標定輔助裝置，對相鄰相機之間的間距進行調整，最終完成相機的標定過程。

本發明以模擬連續帶材相對運動來輔助線掃描相機成像，通過直觀地看到圖像效果確定線掃描相機是否調整到最佳狀態。

本發明適用于線陣相機應用的各種低速和高速應用場合。

附圖說明

圖1為線掃描相機標定輔助裝置應用示意圖；

圖2為圖1的右視示意圖；

圖3為相鄰相機重疊區域示意圖。

圖中：1動力旋轉機構，2滾筒，3支架，4編碼器，5虛擬帶材（被拍攝平面），6光源，7線掃描相機（相機）。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步說明。

一種動態成像線掃描相機標定方法，所述標定方法是指線掃描相機借助標定輔助裝置成像，完成單個相機圖像清晰度和相鄰相機間距調整、固定的過程。

一種動態成像線掃描相機標定方法，參見圖1、圖2，其步驟是：

第一，將線掃描相機標定輔助裝置放置在線掃描相機待成像位置。

所述相機待成像位置是指相機正常工作時相機的工作位置，在該位置處相機7、光源6與被拍攝物體相匹配構成成像角度。